Методы развития силы и возрастные особенности их применения на этапах предварительной и начальной подготовки

    Рассматривая возрастные особенности мышечной деятельности, необходимо заметить, что ни один фактор организации движений в возрастном плане не изменяется столь значительно, как период поступления сигналов (нервных импульсов) из ЦНС к периферии двигательного аппарата [22].

    Большой диапазон вариативной деятельности мышц обеспечивается значительным количеством в каждой из них двигательных единиц с разными сократительными возможностями. При этом одно и то же напряжение мышцы может быть достигнуто путём сокращения различных ДЕ. При применении нагрузки в 60-70% от максимальной, вариативная деятельность мышц увеличивается. Таким образом, при мышечной работе один и тот же внешний эффект может достигаться за счёт многих различных сочетаний функций внутренних органов и мышц.

    Показано, что максимальное усилие (динамическое, изометрическое, изокинетическое) мобилизует все типы мышечных волокон с преимуществом мобилизации волокон II типа [2].Как быстрые, так и медленные волокна участвуют в развитии изометрической силы, её величина определяется не столько соотношением медленных и быстрых волокон в мышцах, сколько количеством активизированных мышц, причём, чем больше медленных волокон вовлекается в сокращение, тем выше изометрическая сила. Авторы считают, что силовая тренировка с большим весом отягощения и небольшим количеством повторений мобилизует значительное число быстрых мышечных волокон, в то время как тренировка с небольшим весом и большим количеством повторений активизирует как быстрые, так и медленные волокна. При высокоскоростной изокинетической тренировке также отмечена гипертрофия быстрых мышечных волокон.

     При большом количестве повторений и небольшой скорости выполнения упражнения преимущественно гипертрофируются красные мышечные волокна, а при применении больших отягощений с небольшим количеством повторений происходит избирательная гипертрофия белых волокон[35].

    Как фактор адаптации к силовым нагрузкам, способствующий увеличению максимальной силы, можно рассматривать тот факт, что в результате систематических занятий физическими упражнениями происходит утолщение мышечных волокон, улучшается их капилляризация. Поперечник мышцы увеличивается как за счёт гипертрофии отдельных волокон, так и при их расщеплении[40,41].

    Энергообеспечение мышечной деятельности характеризуется определённым участием различных механизмов её обеспечения. Энергетическое обеспечение кратковременных усилий большой мощности осуществляется в основном путём алактатного анаэробного процесса.

   В этом случае ресинтез АТФ, расщепляющийся в результате мышечной деятельности, может быть обеспечен только при использовании внутримышечных резервов КрФ. Требования к энергообеспечению силовой работы не ограничиваются только этим источником. Для адаптации к большим кратковременным силовым нагрузкам характерно увеличение мощности системы гликогенолиза и гликолиза.

   Основные резервы работы максимальной мощности, по мнению [30],связаны со скоростью ресинтеза АТФ за счёт КрФ и гликолиза, с возможностью максимальной мобилизации резервов кислорода, со способностью мышечных волокон сокращаться и расслабляться с большой скоростью.

   Особенности энергообеспечения мышечной деятельности у подростков связаны с возрастными особенностями развития различных органов и систем. У подростков при выполнении одинаковой с взрослыми работы энергетический обмен значительно выше. Подростков отличают невысокие анаэробные возможности. Ограниченные возможности КрФ механизма энергообеспечения, по мнению авторов, связаны с невысоким содержанием КрФ в мышцах, кроме того, низкое содержание гликогена в мышцах ограничивает гликолитические анаэробные возможности, что, в свою очередь, приводит к быстрой утомляемости.

   На процессы энергообеспечения мышечной деятельности существенно влияют условия работы организма в реальных условиях спортивной и особенно соревновательной деятельности. Присущая соревновательной деятельности психоэмоциональная напряжённость активизирует все звенья симпатоадреналовой системы, что сопровождается увеличением экскрекции катехоламинов (адреналина и норадреналина) - гормонов мозгового слоя надпочечников. Это обеспечивает необходимое для интенсивной мышечной работы усиление деятельности сердца, рациональное перераспределение кровотока, что повышает возможность мобилизации и утилизации энергетических веществ. В частности, адреналин, оказывая стимулирующее влияние на сердечно-сосудистую систему, активизирует окислительные процессы в организме и увеличивает активность ферментов, участвующих в окислительных превращениях энергетических субстратов [5,20].

    Многие формы физической нагрузки, тем более в условиях спортивной деятельности, требуют участия нескольких видов энергетических источников [2,7].Изменения метаболизма, которые происходят при этом в мышцах, нужно рассматривать не как линейно-последовательный процесс, а скорее как сумму метаболических изменений, происходящих в отдельных мышечных клетках. Вместе с тем важно учитывать, что движение спортсмена - это всегда целостная реакция организма, мобилизующая и интегрирующая все его физиологические системы. Условия реализации движения и требования к его энергообеспечению обусловливают степень мобилизации этих систем, общую доминантную установку регулирования их взаимодействия и субординационный характер их отношений. Следовательно, специальная физическая подготовка должна способствовать формированию целесообразной биодинамической структуры спортивного действия и одновременно необходимому для этого повышению энергетического потенциала рабочих механизмов, а также расширению возможностей физиологических систем организма, обеспечивающих их функционирование.

    Автор[15] предлагает следующее разделение работы по степени тяжести, возможной её продолжительности, основным источникам энергообеспечения:

1) очень тяжёлая работа, при которой запрос превышает  аэробную мощность организма  и превращение энергии происходит  в анаэробных условиях, возможная максимальная продолжительность этого вида работы - не более нескольких минут;

2) работа на уровне 75-100% аэробной мощности обозначается  как максимальная, продолжительность  до 30 мин.;

3) субмаксимальная работа  соответствует 50-75% аэробной мощности индивидуума;

4) интенсивная работа, при которой используется 25-50% аэробной  мощности;

5) лёгкая работа - не  более 25% аэробной мощности.

    Максимальная и очень тяжёлая работа отличается тем, что проходит полностью в анаэробных условиях, что обусловливает накопление в мышцах большого количества продуктов обмена. Кислородный долг при выполнении данной работы может составлять до 90% запроса. При относительно небольшом расходе энергии, данные виды работ отличаются большой мощностью. При выполнении работы субмаксимальной интенсивности высокие требования предъявляются к сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной системам. В крови и мышцах происходит накопление большого количества продуктов обмена, что в совокупности с большими затратами энергии, утомлением сердечно-сосудистой и нервной систем требует длительного периода отдыха (до нескольких часов). Остальные виды работ характеризуются большими затратами энергии, что связано с их большой продолжительностью, высокими требованиями к сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной системам. Период восстановления продолжается от нескольких часов до суток и более.

    Показано, что во время динамической и статической работы предельной интенсивности наивысшая работоспособность может быть достигнута при задержке дыхания и натуживании [8,18].Повышение силы при натуживании авторы объясняют раздражением интеро-, механо- и хеморецепторов, расположенных в лёгких и брюшной полости, которое рефлекторным путём оказывает положительное влияние на сократительную функцию мускулатуры. Авторы указывают, что на проявление силы влияют также следующие факторы: увеличение работы, производимой мышцей, происходит при некотором её растяжении отягощением; максимальное силовое усилие связано не только с морфологическими особенностями мышечных сокращений, но и с нервной их регуляцией, совершенствующейся по закону условнорефлекторной деятельности. При этом необходимо учитывать координационную деятельность мышц противоположной группы, то есть мышц-антагонистов; проявление силовых способностей связано и с влиянием центральной нервной системы на функциональное состояние нервно-мышечного аппарата при участии гуморальных механизмов. Несомненно, фактором, влияющим на проявление максимальной силы, воздействующим на работоспособность спортсмена, является сон; есть сведения, что на силу мышц можно влиять с помощью гипноза; повысить работоспособность можно путём раздражения определённых рецепторов. Световые, звуковые, температурные, вкусовые, обонятельные раздражения положительно воздействуют в некоторых случаях на силу мышц; мышечная сила находится в зависимости от времени года; определённое влияние на силу мышц влияет гипоксия. Умеренная гипоксия, снижение парциального давления кислорода на 25% оказывает тренирующий эффект. Она вызывает активизацию различных сторон метаболизма, повышая возбудимость центральной нервной системы. На силу мышц оказывает воздействие ультрафиолетовая радиация. Исследования показали, что при применении ультрафиолетового облучения скорость увеличения силы при тренировках в 2 раза больше, чем без него; эффект тренировки в развитии силы во многом зависит от характера питания; большое влияние на работоспособность, воспитание и проявление силы мышц оказывают гормональные препараты; ну и конечно же огромное влияние на силу мышц оказывает мышечная работа.

    Показано, что динамическая работа большой мощности избирательной направленности положительно воздействует на организм и на развитие силовых способностей, а утомление в большой мере зависит от степени преобладания того или иного процесса энергообеспечения выполняемой работы и специфической деятельности функциональных систем организма, направленных на обеспечение этих процессов [31].Также было установлено наложение одной нагрузки на другую и, вследствие этого, развития большего утомления, а затем - большего сверхвосстановления.

    Тренировочный эффект, по мнению [16], определяется направленностью и величиной физиологических и биохимических изменений, происходящих под воздействием применяемых динамических и изометрических нагрузок. Автор указывает, что глубина происходящих при этом в организме сдвигов зависит от основных характеристик физической нагрузки: интенсивности и продолжительности выполняемых упражнений; количества повторений в подходе и количества подходов; вида физических упражнений; продолжительности и характера интервалов отдыха между подходами.

   Одни и те же методы могут использоваться и для развития силы и для наращивания мышечной массы. Отличительными признаками при применении тех или иных методов, направленных на решение различных задач, является величина используемой нагрузки, количество повторений и подходов, интервалы отдыха между подходами, количество занятий в недельном микроцикле, а также скорость преодолевающих движений и темп выполнения упражнения.

   Для развития максимальной силы, по мнению некоторых авторов, необходимо применять отягощения до 100% и более [16,33,].Выполнение упражнения с отягощением 90-95% направлено на развитие максимальной силы с незначительным приростом мышечной массы; применение веса 85-90% направлено на одновременное увеличение силы и мышечной массы, отягощение весом 80-85% позволяет добиваться прироста максимальной силы с преимущественным увеличением мышечной массы; вес в 50-70% позволяет совершенствовать силовую выносливость, добиваясь одновременно уменьшения жирового компонента массы тела; отягощение весом 30-60% позволяет совершенствовать силовую выносливость и рельеф мышц. Выполнение метода до «отказа» с весом отягощения 30-70% позволяет совершенствовать силовую выносливость анаэробной направленности, при этом паузы отдыха должны составлять от 5 до 10 мин, а темп выполнения упражнений должен быть субмаксимальным при высокой скорости выполнения движений. Уменьшение пауз отдыха между подходами с небольшим уменьшением веса отягощения до 20-60% при выполнении метода до «отказа» позволяет совершенствовать силовую выносливость гликолитической направленности.

   Необходимость в тренировке с максимальным весом [40] объясняет тем, что сила спортсмена, проявляемая в том или ином упражнении, зависит от степени автоматизации главной рефлекторной связи, которая обеспечивает наиболее выгодную концентрацию процессов возбуждения и торможения в различных нервных двигательных центрах коры больших полушарий головного мозга.

   При прочих равных условиях отдельная мышца проявит наибольшую силу в том случае, если при её сокращении будет вовлечено наибольшее число мышечных волокон при наивысшей степени их напряжения[18,24,7].

   В настоящее время идёт постоянный поиск новых форм повышения интенсивности тренировочной нагрузки. В немалой степени этому способствуют спортивные тренажёры, применение которых в спортивной подготовке позволяет предъявлять специфические требования к энергообеспечению мышечной деятельности, кардио-респираторной и нервной системе, что позволяет значительно интенсифицировать тренировочный процесс.

   Очень популярен среди спортсменов, занимающихся как бодибилдингом так и пауэрлифтингом метод до отказа. Применение этого метода с использованием тренажёров позволяет избирательно, локально и, соответственно, с высокой интенсивностью нагружать отдельные мышечные группы. В то же время, при использовании изолированной работы значительно снижаются требования к кардио-респираторной и нервной системам, снижаются энергозатраты на выполнение упражнения и, таким образом, данный метод может выступать эффективным средством развития мышечной силы на начальных этапах подготовки юных спортсменов.

  При использовании в тренировочной работе повторно-серийного метода [3] выделяет три основных варианта, различающихся по преимущественной направленности тренирующего воздействия: с умеренным увеличением мышечной массы, с существенным увеличением мышечной массы и аэробно-силовой. Для развития максимальной силы с умеренным увеличением мышечной массы автор рекомендует использовать в основном отягощения равные 70-90% от максимального, указывая на необходимость руководствоваться следующими правилами:

1 работа должна быть  настолько интенсивной, насколько  это возможно для сохранения  оптимального рабочего состояния  организма спортсмена;

2 тренировка должна  быть непродолжительной, носить  концентрированный характер, но  с выдерживанием пауз между  подходами, достаточными для восстановления  работоспособности спортсмена;

3 вес отягощения необходимо  прогрессивно увеличивать;

4 отдых между тренировочными сеансами - 2-3 дня.

   Автор[4] отмечает, что вариант повторно-серийного метода с существенным увеличением мышечной массы основан на интенсификации обменных процессов в мышцах (анаболическая тренировка). Вариант предусматривает напряжённый режим работы мышц с преимущественным привлечением гликолитического механизма ресинтеза АТФ, при котором особенно сильно расщепляются белки. Во время отдыха развёртывается их синтез, выраженный тем сильнее, чем больше снизилось содержание белков. Автор[4] особо указывает, что активация белкового синтеза развивается очень медленно и продолжается после тяжёлой работы 48-72 часа.